Файл: Протоколы сети доступа - Гольдштейн.pdf

100Глава 4

•сегментацию и сборку сообщений для их транспортировки уровнем звена данных;

•обнаружение ошибок в сообщениях уровня 3, интерпретацию ошибок, обнаруженных уровнем 2, и реакцию на эти ошибки;

•доставку сообщений в том же порядке, в каком они были переданы. Уровень 3 системы DSS-1 может быть описан в терминах сооб-

щений и процедур, определяющих логическую последовательность событий при предоставлении услуг пользователям. В следующем параграфе излагаются принципы организации сообщений уровня 3 и рассматриваются примеры сообщений, иллюстрирующие эти принципы. Основные процедуры создания соединений в режиме коммутации каналов и завершения таких соединений описываются в параграфе 4.3. Далее в данной главе рассматриваются другие функции уровня 3, в частности, функции, обеспечивающие предоставление пользователям дополнительных услуг.

4.2. ФОРМАТЫ СООБЩЕНИЙ

Сообщение уровня 3 протокола DSS-1 содержит в себе некоторое количество информационных элементов, среди которых есть обязательные для всех сообщений, обязательные для некоторых сообщений и необязательные. Если в сообщении отсутствует хотя бы один обязательный для него информационный элемент, оно считается несоответствующим спецификациям DSS-1.

Для всех сообщений используется общий формат, изображенный на рис. 4.1. Биты нумеруются справа налево, первым передается бит 1 и байт с номером 1.

Рис. 4.1. Общий формат сообщений уровня 3 протокола DSS-1

Любое сообщение уровня 3 обязательно должно содержать три следующих информационных элемента: дискриминатор протокола, метку соединения и тип сообщения. Количество, содержание и обязательность/необязательность других информационных элементов зависит от типа сообщения.

Первым элементом каждого сообщения является однобайтовый

дискриминатор протокола (PD — protocol discriminator). Назначение этого элемента — отделить сообщения DSS-1, связанные с процедурами управления соединениями (процедурами обслуживания вызовов), от любых других сообщений, которые могут быть переданы по сигнальному каналу. Например, в главах 2 и 3 уже отмечалось, что существует возможность передачи по сигнальному каналу пакетных данных. Дискриминатор протокола также позволяет различать сообщения управления соединениями ISDN и сообщения, используемые в других системах, применяющих Q.931, таких как АТМ и Frame relay. Для каждого случая дискриминатор кодируется уникальной последовательностью битов. В частности, для сообщений, связанных с управлением соединениями ISDN в режиме коммутации каналов, дискриминатор протокола кодируется последовательностью 00001000.

Следующий элемент — метка соединения (CR — call reference) —

является целым числом, используемым для идентификации коммутируемой связи, к которой относится сообщение. Значение метки уникально на той стороне интерфейса, которая явилась инициатором этой связи, и только внутри одного логического соединения уровня 2. Метка присваивается на время жизни обслуживаемого вызова, имеет смысл только в данном интерфейсе и остается неизменной до окончания обслуживания вызова, после чего она может использоваться для идентификации других соединений.

Формат информационного элемента «метка соединения» показан на рис. 4.2. Первые четыре бита первого байта указывают длину метки, а остальные биты первого байта ~ запасные. Для базового доступа метка соединения может иметь значение от 1 до 127, а располагается метка в битах 7— 1 байта 2. Для первичного доступа возможные значения метки соединения — от 0 до 215-1, а занимает метка два байта.

Если инициатором вызова является пользователь, то он назначает метку соединения из своего пула номеров. Если вызов поступает от сети, то метку соединения назначает входящая АТС. Возможна ситуация, когда и пользователь, и АТС выбирают одно и то же значение

102 Глава 4

метки соединения для разных коммутируемых связей. Чтобы можно было различить эти две связи, в качестве последнего бита байта 2 формата метки соединения используется флажок. Флажок указывает, какой стороной звена данных назначена данная метка: исходящей (0) или удаленной (1). (Здесь специально употребляется слово «флажок», в отличие от слова «флаг», используемого, когда речь идет о разделении кадров уровня 2.)

Рис. 4.2. Формат информационного элемента «метка соединения»

Третий информационный элемент — тип сообщения (МТ — message type) — служит для идентификации имени и, следовательно, функции отправляемого сообщения (например, SETUP, DISCONNECT и т.п.). Поле типа сообщения состоит из одного байта, последний бит которого зарезервирован для применения в будущем при увеличении длины поля. Коды типов сообщений приведены в табл. 4.1 [Q.931], а функции сообщений разных типов будут рассмотрены в конце параграфа. Все эти типы образуют пять категорий сообщений:

а сообщения фазы, используемые в процедурах создания соединения. Таково, например, сообщение SETUP, которое посылается пользователем к АТС (или АТС к пользователю) в качестве запроса соединения; б сообщения, передаваемые в фазе установленного соедине-

ния. Таково, например, сообщение USER IN FORMATION, которое может быть отправлено во время разговора/передачи данных для пересылки информации «пользователь-пользователь»; в сообщения фазы разъединения (разрушения соединения).

Таково, например, сообщение DISCONNECT, которое посылается пользователем к АТС (или АТС к пользователю), чтобы инициировать процедуру освобождения ресурсов, занятых в соединении;

г прочие сообщения, например, сообщение INFORMATION, которое может быть отправлено пользователем или АТС для передачи дополнительной к уже предоставленной другими сообщениями информации;

днациональные сообщения с кодом типа сообщения 00000000, обозначающим, что следующее поле является полем типа сообщения, который определен оператором сети.

Таблица 4.1. Коды типов сообщений Q.931

Другие информационные элементы делятся на две категории: однобайтовые и переменной длины более одного байта.

Существует два типа однобайтовых информационных элементов. Тип 1 изображен на рис. 4.3. Значение 1 бита 8 указывает на то, что элемент относится к категории однобайтовых, а биты 5—7 используются в качестве идентификатора элемента. В битах 1—4 кодируется содержимое информационного элемента.

Тип 2 показан на рис. 4.4. Здесь также значение 1 бита 8 указы-

Рис. 4.3. Однобайтовый информационный элемент: тип 1

104 Глава 4

вает на то, что информационный элемент относится к категории однобайтовых. Оставшаяся часть байта, используется исключительно в качестве идентификатора информационного элемента.

Рис. 4.4. Однобайтовый информационный элемент: тип 2

На рис. 4.5 показана структура информационного элемента переменной длины. Бит 8 первого байта имеет значение 0, отличая эту категорию информационных элементов от однобайтовых информационных элементов. Оставшаяся часть первого байта служит для идентификации информационного элемента. Второй байт определяет длину содержимого информационного элемента, а третий и последующие байты представляют содержимое, которое может размещаться в нескольких полях.

Рис. 4.5. Информационный элемент переменной длины

Ниже рассматриваются основные информационные элементы протокола DSS-1.

Информационный элемент средства доставки информации (bearer capability) описывает характеристики средств доставки, запрашиваемые у сети вызывающим пользователем. Этот информационный элемент посылается также и вызываемой стороне с целью обеспечить согласованную работу терминалов. Например, если на исходящей стороне соединения речевой сигнал преобразуется в цифровую форму с помощью определенного алгоритма кодирования, то, чтобы принимающая сторона была в состоянии декодировать цифровой сигнал правильно и произвести его обратное преобразование в аналоговый сигнал, ей должно быть известно, как сигнал кодировался на передающем конце.

В информационном элементе «средства доставки» содержатся сведения о требованиях к этим средствам:

•вид информации, например, речь, 3.1 Кгц аудио, или 7 Кгц аудио;

•режим переноса информации — коммутация каналов или пакетов;

•пропускная способность канала (64 Кбит/с, 384 Кбит/с);

•стандарт кодирования;

•протокол обработки информации пользователя, уровень 1

(стандарт адаптации скоростей, алгоритм сжатия и т.п.);

• скорость передачи данных терминалом пользователя.

Структура информационного элемента «средства доставки информации» приведена на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Информационный элемент «средства доставки информации»

Параметр стандарт кодирования (coding standard) присутствует в поле содержимого не только информационного элемента «средства доставки информации», но и некоторых других информационных элементов. Значения этого параметра: 00 — стандарт ITU-T; 01 -стандарт IOS/IEC 10 - национальный стандарт; 11 — специальный сетевой стандарт. Параметр вид информации (information transfer capability)

принимает одно из следующих значений: 00000 — речь; 01000 — неограниченная цифровая информация; 01001 — ограниченная цифровая информация; 10000 — аудио в полосе 3.1 Кгц.

Параметр режим передачи (transfer mode) кодируется следующим образом: 10 — пакетный режим; 00 — канальный режим. Параметр скорость передачи информации (information transfer rate) может иметь, в частности, такие значения: 00000 — пакетный режим; 10000 — канальный режим 64 Кбит/с; 10011 — канальный режим 384 Кбит/с. Параметр протокол обработки информации пользова-

106 Глава 4

теля. уровень 1 (user information layer 1 protocol) может принимать,

например, значения: 00001 — адаптация скоростей согласно рекомендациям V.I 10 и Х.ЗО ITU-T; 00010 — кодирование по µ-закону; 00011 — кодирование по А-закону. Параметр скорость передачи ин- формации терминалом пользователя (user rate) присутствует только тогда, когда предыдущий параметр имеет значение 00001. В этом случае, например, скорости 56 Кбит/с соответствует код 01111. Параметр синхр/асинхр может принимать значения: 0 — синхронные данные; 1 — асинхронные данные. Параметр соглашение о передаче звуковых сигналов может принимать значения: 0 — передача не возможна; 1 — передача возможна.

Номера вызываемого и вызывающего абонентов (called and calling paf-ty numbers}. Эти информационные элементы содержат сведения о типе номера (международный, междугородный, местный) и о плане нумерации. Наиболее часто используется национальный план нумерации, обычно соответствующий рекомендациям ITU-T E.164 и E.I 63. Могут использоваться и другие планы нумерации, такие как X.I 21 (общий план нумерации, используемый в сетях данных), F.69 (телексный план нумерации) или частный план нумерации ведомственной сети.

Параметр тип номера может иметь значения: 001 — международный номер; 010 — национальный номер; 100 — абонентский (списочный) номер; 011 — номер сетевой службы (оператора). Возможное значение параметра идентификация плана нумерации: 0001 — план нумерации lSDN/телефонная сеть общего пользования. Каждая цифра номера кодируется как символ семибитового международного алфавита № 5 и занимает один байт.

Рис. 4.7. Формат номера вызывающего абонента

Информационный элемент номер вызывающего абонента (рис. 4.7) содержит, кроме того, параметры индикатор предоставления (00 — предоставление [номера вызывающего пользователя] разрешается; 01 — представление ограничено) и индикатор верифи-

кации [номера вызывающего пользователя] (00 — дан пользователем, сетью не проверялся, 01 — дан пользователем, проверен сетью, 10 —дан пользователем, проверить не удалось, 11 —дан сетью). Отметим, что верификация номера имеет большое значение в соединениях с терминальным оборудованием пользователя, которое не обслуживается персоналом (компьютеры, устройства факсимильной связи) и используется только для приема вызовов.

Информационный элемент идентификация канала (channel identification) указывает тот канал в интерфейсе, который должен использоваться для связи (рис. 4.8). В данном элементе содержится следующая информация: а) интерфейс BRI или PRI, б) идентифицированный канал является или не является D-каналом, в) идентифицированный канал является В 1-каналом или В2-каналом, г) идентифицированный канал является блоком каналов НО, Н 10, Н 11 и т.д.

Рис. 4.8. Информационный элемент «идентификация канала»

Параметр идентификация интерфейса определяет способ идентификации интерфейса. Параметр тип интерфейса имеет следующие значения: 0 — базовый доступ и 1 — первичный доступ. Параметр индикатор предпочтения имеет значения: 0 — предпочтение указанному каналу, 1 — приемлем только указанный канал. Параметр выбор информационного канала идентифицирует В-канал в базовом доступе: 01 - В 1-канал, 10-В2-канал, 11 -любой канал. Параметр стандарт кодирования имеет значения: 00 — кодирование МККТТ, 01 — стандарт ISO, 10 — национальный стандарт. Параметр номер канала идентифицирует В-канал в первичном доступе. Параметр номер/таблица определяет идентификацию В-канала и имеет значения: 0 — идентифицируется номером в следующем байте; 1 — идентифицируется таблицей в следующих байтах.

108 Глава 4_____________________________

Информационный элемент отображение (display) содержит символы ASCII/IA5, которые посылаются пользователю для отображения на экране терминала.

Информационный элемент совместимость в верхних у ровнях

(high layer compatibility} используется для проверки совместимости терминалов пользователей в верхних уровнях модели взаимодействия открытых систем (модели OSI). Проверка совместимости выполняется на стороне вызывающего пользователя и/или на стороне вызываемого пользователя. Код в этом информационном элементе идентифицирует услугу предоставления связи (teleservice), примерами являются телефонная и факсимильная связь, услуги обработки сообщений Х.400 или видеотекст. Формат информационного элемента приведен на рис. 4.9. Идентификация характеристик верхних уровней кодируется следующим образом: 0000001 — телефония; 0000100 — 2/3 группа устройств факсимильной связи; 0110001 — телетекст! 10101—телекс.

Рис. 4.9. Формат информационного элемента «совместимость в верхних уровнях»

Информационный элемент услуга клавиатуры (key pad facility) несет в себе символы ASCII/IA5, которые вводятся через клавиатуру терминала. Он может поддерживать операцию, при которой пользователь запрашивает услугу сети путем введения этого информационного элемента в сообщение INFORMATION. Сеть отвечает сообщением INFORMATION с информационным элементом «display» или «signal». Пользователь может затем вводить дальнейшую информацию. Такого рода услуга может быть использована, например, для запроса второго соединения во время удержания первого соединения.

Информационный элемент совместимость в нижних уровнях (low layer compatibility) используется с той же целью, что и информационный элемент совместимости в верхних уровнях, однако его содержимое анализируется не только вызываемой и вызывающей сторонами, но также и сетью (для проверки соответствия предоставляемым средствам доставки информации).

Состояние соединения (call state) — данный информационный элемент содержит сведения о текущем состоянии процесса управления соединением, как на стороне пользователя, так и на сетевой стороне.

Причина (cause) — данный информационный элемент используется для передачи информации о причинах и источниках некоторых сообщений и для передачи диагностической информации.

Прогресс-индикатор (progress indicator) — данный информаци-

онный элемент используется для уведомления об изменениях характеристик соединения, происходящих по мере его продвижения по выбранному маршруту, и о местах, где происходят эти изменения (например, транзит через другие сети, изменение системы сигнализации). Формат «прогресс-индикатора» представлен на рис. 4.10.

Рис. 4.10. Формат «прогресс-индикатора» Параметр описание изменения может принимать одно из сле-

дующих значений: 0000001 — соединение проходит не только через ISDN; 0000010 — вызываемое оборудование не относится к ISDN; 0000011 — вызывающее оборудование не относится к ISDN;

0001000 — возможна передача по В-каналу акустических сигналов. Информационный элемент дополнительные данные (more data)

передается в сообщении USER INFORMATION и указывает на то, что за этим сообщением последует еще одно сообщение USER INFORMATION. Этот информационный элемент сетью не анализируется.

Рассмотрим теперь понятие подмножество кодов. Формат информационного элемента переменной длины предусматривает семь битов для идентификатора информационного элемента. Таким образом, в этой категории может быть идентифицировано до 128 различных информационных элементов. Число битов, выделенных для этой цели в однобайтовом информационном элементе, зависит от его типа: 3 бита выделены в типе 1 и 7 битов — в типе 2. Таким образом, в этой категории могут быть идентифицированы, по крайней мере, 8 различных информационных элементов. Комбинируя две категории, возможно идентифицировать до 136 информационных элементов, хотя на практике это число сокращается до 133, т.к. не-